CN113241835A - 充电模组、电子设备及充电控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种充电模组、电子设备及充电控制方法,充电模组包括:第一充电芯片、第二充电芯片、温度采集单元和第一切换单元;第一充电芯片连接充电接口与第一切换单元;第二充电芯片连接充电接口与第一切换单元;温度采集单元采集第一充电芯片和/或第二充电芯片的目标温度信息;第一切换单元通过第一充电线路和第二充电线路与电池连接;目标温度信息满足第一充电条件时第一切换单元处于第一导通状态,第一充电芯片通过第一充电线路与电池导通,第二充电芯片通过第二充电线路与电池导通;目标温度信息满足第二充电条件时第一切换单元处于第二导通状态,第一充电芯片通过第二充电线路与电池导通,第二充电芯片通过第一充电线路与电池导通。
Description
技术领域
本申请涉及电学技术领域,尤其涉及一种充电模组、电子设备及充电控制方法。
背景技术
随着电子设备的发展,电子设备的电池容量也越来越大。目前有多种快充技术可以满足大容量电池的快速充电需求,如高压小电流快充技术和低压大电流快充技术等。其中,在满足快速充电需求的情况下,还可以满足功率转换效率的快充技术是:通过两个并联的充电芯片(IC)同时进行充电,这种快充技术在充电时其充电IC的温升较快。而为了降低充电IC温升,通常的做法是降低充电IC输入端的电压,这种方式虽然可以降低充电IC温升,但是也会影响电池的充电效率。
发明内容
本申请实施例提供了一种充电模组、电子设备及充电控制方法,以解决目前的快充技术不能兼顾降低充电IC的温升以及保证充电效率的问题。
为了解决上述技术问题,本申请是这样实现的:
第一方面,本申请实施例提供了一种充电模组,包括:第一充电芯片、第二充电芯片、温度采集单元和第一切换单元;
所述第一充电芯片的电流输入端与充电接口连接,所述第一充电芯片的电流输出端与所述第一切换单元连接;
所述第二充电芯片的电流输入端与所述充电接口连接,所述第二充电芯片的电流输出端与所述第一切换单元连接;
所述温度采集单元用于采集目标温度信息;其中,所述目标温度信息包括所述第一充电芯片的第一温度信息和所述第二充电芯片的第二温度信息中的至少一个;
所述第一切换单元通过第一充电线路和第二充电线路与电池连接,所述第一切换单元在第一导通状态和第二导通状态之间可切换,所述第一充电线路对应的阻抗值与所述第二充电线路对应的阻抗值不同;
其中,在所述目标温度信息满足第一充电条件的情况下,所述第一切换单元处于所述第一导通状态,所述第一充电芯片通过所述第一充电线路与所述电池导通,所述第二充电芯片通过所述第二充电线路与所述电池导通;在所述目标温度信息满足第二充电条件的情况下,所述第一切换单元处于所述第二导通状态,所述第一充电芯片通过所述第二充电线路与所述电池导通,所述第二充电芯片通过所述第一充电线路与所述电池导通。
第二方面,本申请实施例还提供了一种电子设备,包括如上所述的充电模组。
第三方面,本申请实施例还提供了一种充电控制方法,应用于如上所述的电子设备,所述方法包括:
在对所述电池进行充电的情况下,通过所述温度采集单元获取所述目标温度信息;
在所述目标温度信息满足第一条件的情况下,控制所述第一切换单元处于所述第一导通状态;
在所述目标温度信息满足第二条件的情况下,控制所述第一切换单元处于所述第二导通状态。
第四方面,本申请实施例还提供了一种电子设备,包括处理器,存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如上第三方面所述的充电控制方法的步骤。
第五方面,本申请实施例还提供了一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如上第三方面所述的充电控制方法的步骤。
第六方面,本申请实施例提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现如上第三方面所述的充电控制方法的步骤。
这样,本申请的上述方案中,在第一充电芯片通过第一充电线路和第二充电线路中的一个与电池连接,以及第二充电芯片通过第一充电线路和第二充电线路中的另一个与电池连接,并为电池充电的过程中,由于第一充电线路和第二充电线路对应的阻抗值不同,导致第一充电芯片和第二充电芯片的温升不同,这样通过温度采集单元采集第一充电芯片和/或第二充电芯片的温度信息,并按照所述温度信息通过第一切换单元可以实现第一充电芯片和第二充电芯片在第一充电线路和第二充电线路之间切换,从而避免了第一充电芯片和第二充电芯片的温差过大,并避免由于降低输入电压来降低温升而造成的充电效率降低,从而在保证降低充电芯片温升的同时还保证了充电效率。
附图说明
图1表示本申请实施例的充电模组的框图之一;
图2表示本申请实施例的充电模组的框图之二;
图3表示本申请实施例的充电模组的框图之三;
图4表示本申请实施例的充电模组的框图之四;
图5表示本申请实施例的电子设备的框图之一;
图6表示本申请实施例的充电通路阻抗等效示意图;
图7表示本申请实施例的第一切换单元的导通状态示意图之一;
图8表示本申请实施例的第一切换单元的导通状态示意图之二;
图9表示本申请实施例的充电控制方法的流程图之一;
图10表示本申请实施例的充电控制方法的流程图之二;
图11表示本申请实施例的电子设备的框图之二;
图12表示本申请实施例的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施例。虽然附图中显示了本申请的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本申请,并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1所示,本申请实施例提供了一种充电模组10,包括:第一充电芯片11、第二充电芯片12和第一切换单元13;
所述第一充电芯片11用于功率转换,所述第一充电芯片11的电流输入端与充电接口20连接,所述第一充电芯片11的电流输出端与所述第一切换单元13连接;
所述第二充电芯片12用于功率转换,所述第二充电芯片12的电流输入端与所述充电接口20连接,所述第二充电芯片12的电流输出端与所述第一切换单元13连接;
所述第一切换单元13通过第一充电线路14和第二充电线路15与电池30连接,所述第一切换单元13在第一导通状态和第二导通状态之间可切换;在所述第一导通状态下,所述第一充电芯片11通过所述第一充电线路14与所述电池30导通,所述第二充电芯片12通过所述第二充电线路15与所述电池30导通;在所述第二导通状态下,所述第一充电芯片11通过所述第二充电线路15与所述电池30导通,所述第二充电芯片12通过所述第一充电线路14与所述电池导通;其中,所述第一充电线路14对应的阻抗值与所述第二充电线路15对应的阻抗值不同。
可选地,该第一充电芯片11和第二充电芯片12可以采用电荷泵,电荷泵是一种无电感式DC-DC转换器,其通过电容作为储能元件来进行电压电流的变换。可选地,该第一充电芯片11和第二充电芯片12可以采用半压电荷泵(2:1charge pump),其可以实现输出电压相对于输入电压减半、以及输出电流相对于输入电流加倍,同时转换效率可以达到97%以上。并且由于电荷泵可以天然实现输入电流是输出电流一半的效果,所以相对于低压直充方案可以降低线材和接口的成本。
该实施例中,在第一充电芯片11通过第一充电线路14和第二充电线路15中的一个与电池30连接,以及第二充电芯片12通过第一充电线路14和第二充电线路15中的另一个与电池30连接,并为电池30充电的过程中,由于第一充电线路14和第二充电线路15对应的阻抗值不同,导致第一充电芯片11和第二充电芯片12的温升不同,这样通过第一切换单元可以实现第一充电芯片和第二充电芯片分别与第一充电线路14和第二充电线路15之间的切换,从而避免了第一充电芯片11和第二充电芯片12的温差过大,并避免由于降低输入电压来降低温升而造成的充电效率降低,从而在保证降低充电芯片温升的同时还保证了充电效率。
可选地,该充电模组可以连接控制器,该控制器可以预先采集第一充电线路14和第二充电线路15各自对应的阻抗值,根据第一充电线路14和第二充电线路15各自对应的阻抗值,控制第一切换单元13在所述第一导通状态和第二导通状态之间切换。如控制器根据第一充电线路14的阻抗值和第二充电线路15的阻抗值之间的差值,结合充电模组的工作环境(如环境温度)预先模拟的第一切换单元13的切换时间曲线,控制第一切换单元13按照预设时间进行切换。
可选地,如图2所示还提供了一种充电模组10,包括:第一充电芯片11、第二充电芯片12、温度采集单元16和第一切换单元13;
所述第一充电芯片11的电流输入端与充电接口20连接,所述第一充电芯片11的电流输出端与所述第一切换单元13连接;
所述第二充电芯片12的电流输入端与所述充电接口20连接,所述第二充电芯片12的电流输出端与所述第一切换单元13连接;
所述温度采集单元16用于采集目标温度信息;其中,所述目标温度信息包括所述第一充电芯片11的第一温度信息和所述第二充电芯片12的第二温度信息中的至少一个;
所述第一切换单元13通过第一充电线路14和第二充电线路15与电池30连接,所述第一切换单元13在第一导通状态和第二导通状态之间可切换,所述第一充电线路14对应的阻抗值与所述第二充电线路15对应的阻抗值不同;
其中,在所述目标温度信息满足第一充电条件的情况下,所述第一切换单元13处于所述第一导通状态,所述第一充电芯片11通过所述第一充电线路14与所述电池30导通,所述第二充电芯片12通过所述第二充电线路15与所述电池30导通;在所述目标温度信息满足第二充电条件的情况下,所述第一切换单元13处于所述第二导通状态,所述第一充电芯片11通过所述第二充电线路15与所述电池导通,所述第二充电芯片12通过所述第一充电线路14与所述电池30导通。
可选地,所述目标温度信息可以理解为用于表征温度值的参数,如可以是采集的参考点的电压值/电流值,或者是温度采集单元对应的电阻值(如采用热敏电阻采集温度信息时,该电阻值可以是该热敏电阻对应的电阻值)、温度值等,本申请实施例不以此为限。
上述方案中,在第一充电芯片通过第一充电线路和第二充电线路中的一个与电池连接,以及第二充电芯片通过第一充电线路和第二充电线路中的另一个与电池连接,并为电池充电的过程中,由于第一充电线路和第二充电线路对应的阻抗值不同,导致第一充电芯片和第二充电芯片的温升不同,这样通过温度采集单元采集第一充电芯片和/或第二充电芯片的温度信息,并按照所述温度信息通过第一切换单元可以实现第一充电芯片和第二充电芯片在第一充电线路和第二充电线路之间切换,从而避免了第一充电芯片和第二充电芯片的温差过大,并避免由于降低输入电压来降低温升而造成的充电效率降低,从而在保证降低充电芯片温升的同时还保证了充电效率。
可选地,所述温度采集单元16包括:第一温度采集元件161;
所述第一温度采集元件161与目标芯片的距离在预设范围内,所述第一温度采集元件161用于采集所述目标芯片的目标温度信息;其中,所述目标芯片为所述第一充电芯片11和所述第二充电芯片12中的一个;
其中,所述第一充电条件为所述目标温度信息对应的温度值小于第一预设门限,所述第二充电条件为所述目标温度信息对应的温度值大于或等于第二预设门限;所述第一预设门限小于或等于所述第二预设门限。
可选地,所述预设距离可以是满足第一温度采集元件161能够采集到第一充电芯片11或第二充电芯片12的温度信息的距离,如靠近第一充电芯片11或第二充电芯片12设置,且距离在0.2mm~0.5mm范围内,当然本申请实施例不以此为限。
可选地,在所述目标芯片为所述第一充电芯片11的情况下,所述第一温度采集元件161用于采集所述第一充电芯片11的第一温度信息;在所述目标芯片为所述第二充电芯片12的情况下,所述第一温度采集元件161用于采集所述第二充电芯片12的第二温度信息。
该实施例中,通过设置第一预设门限等于所述第二预设门限可以保证该充电模组具有较宽的温度调节范围;通过设置第一预设门限小于第二预设门限,可以避免第一切换单元13在门限值附近反复跳变。
除此之外,还可以设置第一预设门限大于第二预设门限,如初始状态下,第一切换单元13处于第一导通状态,即所述第一充电芯片11通过所述第一充电线路14与所述电池30导通,以及所述第二充电芯片12通过所述第二充电线路15与所述电池30导通;当第一温度采集元件161采集的温度信息对应的温度值超过第一预设门限时,该第一切换单元13切换至处于第二导通状态,使得所述第一充电芯片11通过所述第二充电线路15与所述电池30导通,以及所述第二充电芯片12通过所述第一充电线路14与所述电池导通。进一步地,当第一温度采集元件161采集的温度信息对应的温度值再次低于第二预设门限时,才将该第一切换单元13切换至处于所述第一导通状态,从而可以避免由于温度信息采集的误差等因素导致第一切换单元13在门限值附近反复跳变。
可选地,所述第一温度采集元件161为第一热敏电阻。如:第一热敏电阻可以是负温度系数(Negative Temperature Coefficient,NTC)热敏电阻,即在温度越高时电阻值越小。当然,第一热敏电阻还可以是正温度系数(Positive Temperature Coefficient,PTC)热敏电阻,即在温度越高时电阻值越高,本申请实施例不以此为限。
可选地,所述温度采集单元16还可包括第一分压电路163,该第一分压电路的一端连接电源,另一端接地。例如:该第一分压电路163可以包括第一分压组件1631,其中该第一分压组件1631可以是一个或多个电阻构成的电阻组件,本申请实施例不以此为限。
可选地,所述温度采集单元16和所述第一切换单元13可以与控制器连接(如该控制器可以连接至第一温度采集元件161和第一分压电路163的连接节点),该控制器用于获取第一温度采集元件161采集的所述第一充电芯片11的第一温度信息或所述第二充电芯片12的第二温度信息,根据所述第一温度信息或所述第二温度信息控制所述第一切换单元13在所述第一导通状态和所述第二导通状态之间切换。
可选地,如图3所示,所述温度采集单元16包括:第二温度采集元件162和第三温度采集元件164。
所述第二温度采集元件162与所述第一充电芯片11的距离在预设范围内,所述第二温度采集元件162用于采集所述第一充电芯片11的第一温度信息;
所述第三温度采集元件164与所述第二充电芯片12的距离在预设范围内,所述第三温度采集元件164用于采集所述第二充电芯片12的第二温度信息。
其中,所述第一充电条件为所述第一温度信息对应的温度值与所述第二温度信息对应的温度值之间的差值小于或等于第三预设门限;所述第二充电条件为所述第一温度信息对应的温度值与所述第二温度信息对应的温度值之间的差值大于所述第三预设门限。
例如:所述第二温度采集元件162可以是设置在能够采集到第一充电芯片11的温度值的距离范围内,如靠近第一充电芯片11的距离在0.2mm~0.5mm范围内;所述第三温度采集元件164可以是设置在能够采集到第二充电芯片12的温度值的距离范围内,如靠近第二充电芯片12的距离在0.2mm~0.5mm范围内,当然本申请实施例不以此为限。
例如:初始状态下,第一切换单元13处于第一导通状态,即所述第一充电芯片11通过所述第一充电线路14与所述电池30导通,以及所述第二充电芯片12通过所述第二充电线路15与所述电池30导通;如果第一充电线路14的阻抗值大于第二充电线路15的阻抗值,这样在充电一段时间后,第一芯片11的温升将大于第二芯片12的温升,则在所述第一温度信息对应的温度值与所述第二温度信息对应的温度值之间的差值大于所述第三预设门限的情况下,通过第一切换单元13从第一导通状态切换为第二导通状态,使得所述第一充电芯片11通过所述第二充电线路15与所述电池30导通,以及所述第二充电芯片12通过所述第一充电线路14与所述电池导通,也即通过降低第一充电芯片11对应充电线路上的阻抗值来降低温升,从而通过均衡第一充电芯片11和第二充电芯片12对应的输出走线阻抗差异,实现动态均衡第一充电芯片11和第二充电芯片12的温度。
该实施例中,通过设置第二温度采集单元162对应第一充电芯片11,以及第三温度采集单元164对应第二充电芯片12,可降低温度采集的干扰。如在线路布局时,为了避免第一充电芯片11和第二充电芯片12之间温度值的采集干扰,可以将第一充电芯片11和第二充电芯片12之间设置一定距离,这样避免第二充电芯片12的温度对第二温度采集单元162采集的第一充电芯片11的温度信息造成干扰,以及避免第一充电芯片11的温度对第三温度采集单元164采集的第二充电芯片12的温度信息造成干扰。
可选地,所述第二温度采集元件162为第二热敏电阻,所述第三温度采集元件164为第三热敏电阻。如:第二热敏电阻和第三热敏电阻可以是NTC热敏电阻,即在温度越高时电阻值越小。当然,第二热敏电阻和第三热敏电阻还可以是PTC热敏电阻,即在温度越高时电阻值越高,本申请实施例不以此为限。
可选地,所述温度采集单元16还包括:分压电路163,所述分压电路163分别与所述第二温度采集元件162和所述第三温度采集元件164连接。
该实施例中,该分压电路163用于对所述第二温度采集元件162和所述第三温度采集元件164进行分压,通过检测第二温度采集元件162与分压电路163之间的电压值,即可间接确定第一充电芯片11的温度值;相应地,通过检测第三温度采集元件164与分压电路163之间的电压值,即可间接确定第二充电芯片11的温度值。
可选地,所述分压电路163包括:第二分压组件1632和第三分压组件1633;
所述第二分压组件1632的第一端和所述第三分压组件1633第一端均与电源(或称为供电端)连接,所述第二分压组件1632的第二端与所述第二温度采集元件162连接,所述第三分压组件1633的第二端与所述第三温度采集元件163连接。
例如:该第二分压组件1632可以包括第一分压电阻(或者称为第一上拉电阻),当然该第一分压电阻的数量、型号等可以根据实际电路进行设计,本申请实施例不做具体限定;该第三分压组件1633可以包括第二分压电阻(或者称为第二上拉电阻),当然该第二分压电阻的数量、型号等可以根据实际电路进行设计,本申请实施例不做具体限定。
可选地,所述第一切换单元13包括:第一端子、第二端子、第三端子和第四端子;所述第一端子与所述第一充电芯片11连接,所述第二端子与所述第二充电芯片12连接,所述第三端子与所述第一充电线路14连接,所述第四端子与所述第二充电线路15连接;
其中,所述第一导通状态下,所述第一端子与所述第三端子导通,所述第二端子与所述第四端子导通;所述第二导通状态下,所述第一端子与所述第四端子导通,所述第二端子与所述第三端子导通。
例如:该第一切换单元13可以是双刀双掷开关,或者由多个开关组合实现,能够实现在第一充电芯片11与第一充电线路14、第二充电线路15之间进行切换,以及在第二充电芯片12与第一充电线路14、第二充电线路15之间进行切换即可,本申请实施例不以此为限。
可选地,第一充电芯片11和第二充电芯片12与充电接口20之间的充电线路较长的情况下,在第一充电芯片11和第二充电芯片12与充电接口20之间的充电线路的阻抗值不均衡也可能造成第一充电芯片11和第二充电芯片12温升的不均衡,可以在第一充电芯片11和第二充电芯片12与充电接口20之间设置第二切换单元17,来切换第一充电芯片11和第二充电芯片12与充电接口20之间的充电路径,如图4所示。
例如:所述充电模组还可以包括:第二切换单元17;所述第一充电芯片11和所述第二充电芯片12均通过所述第二切换单元17与所述充电接口20连接;其中,所述第二切换单元17通过第三充电线路18和第四充电线路19与所述充电接口20连接。
所述第二切换单元17在第三导通状态和第四导通状态之间可切换;在所述第三导通状态下,所述第一充电芯片11通过所述第三充电线路18与所述充电接口20导通,所述第二充电芯片12通过所述第四充电线路19与所述充电接口20导通;在所述第四导通状态下,所述第一充电芯片11通过所述第四充电线路19与所述充电接口20导通,所述第二充电芯片12通过所述第三充电线路18与所述充电接口20导通。
作为一种实现方式,在初始状态下,第一切换模组13处于第一导通状态,第二切换模组17处于第三导通状态;如果充电经过第一时间段后,第一充电芯片11和第二充电芯片12之间的温度差值大于第三预设门限,则将第一切换模组13切换第二导通状态,以及将第二切换模组17切换为第四导通状态,以动态均衡第一充电芯片11和第二充电芯片12的温度。
作为另一种实现方式,在初始状态下,第一切换模组13处于第一导通状态,第二切换模组17处于第三导通状态;如果充电经过第一时间段后,第一充电芯片11和第二充电芯片12之间的温度差值大于第三预设门限,则将第一切换模组13切换第二导通状态;如果充电经过第二时间段后,第一充电芯片11和第二充电芯片12之间的温度差仍大于所述第三预设门限,则将第二切换模组17切换为第四导通状态,以动态均衡第一充电芯片11和第二充电芯片12的温度。
此外,还可以由控制器预先采集各个充电线路上的阻抗值,根据各个充电线路上的阻抗值预先配置第一切换单元13和第二切换单元17的初始导通状态以及对应的切换逻辑等,本申请实施例不以此为限。
本申请实施例还提供一种电子设备,包括如上所述的充电模组,且能达到与上述充电模组相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
以下结合具体示例,对本申请的电子设备进行说明:
如图5所示,第一充电芯片为双半压充电的主充充电芯片、第二充电芯片为双半压充电的副充充电芯片;第一充电芯片和第二充电芯片的输入侧通过保护电路(即防反插PMOS、配合主充充电芯片实现过压电路保护(OVP)功能的NMOS等)与充电器的V_BUS端连接。在第一充电芯片和第二充电芯片的输出侧,通过第一切换单元(如双刀双掷开关)与电池包(如包括电池和电量计IC)连接,第一切换单元用于主副充线路切换。
其中,电池包包括电池(或称为电芯)和电量计IC,该电量计IC通过I2C总线与中央处理器(central processing unit,CPU)连接,该电池与电源管理芯片(Power ManagementUnit,PMU)连接,其中PMI用于普通5V充电。
微控制单元(Microcontroller Unit,MCU)通过数据线(D+/D-)与通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)开关连接,以及通过电平转换IC与CPU连接,该MCU还分别与第一充电芯片、第二充电芯片、电源管理芯片连接以及板对板(BTB)接口NTC温度检测网络连接;该MCU用于控制充电IC(即第一充电芯片和第二充电芯片)的工作逻辑。
温度检测单元包括第一温度检测电阻RT1、第二温度检测电阻RT2和分压电路。其中,RT1靠近第一充电芯片放置,用于检测第一充电芯片的温度;RT2靠近第二充电芯片放置,用于检测第二充电芯片的温度。其中,分压电路包括第一分压电阻R1和第二分压电阻R2,R1与RT1连接用于进行RT1通路的分压,R2与RT2连接用于进行RT2通路的分压。
当电子设备插入充电器后第一充电芯片和第二充电芯片启动,初始状态下,第一切换单元的N1连接M1,N2连接M2;检测第一充电芯片和第二充电芯片对应的充电通路阻抗用于配置输出电流,充电通路阻抗的等效示意图可参见图6。其中,R1+△R1为第一充电芯片对应VBUS(充电接口)分支轴线的阻抗值,R1为第二充电芯片对应在VBUS分支走线的阻抗值;R2+△R2为第一充电芯片对应VBAT(电池)分支走线的阻抗值,R2为第二充电芯片对应VBAT分支走线的阻抗;Ratio-m为第一充电芯片的等效阻抗值,Ratio-s为第二充电芯片的等效阻抗值:R3=R4为充电通路中第一切换单元的等效电阻。
在并行充电情况下,只能限制总的ibus电流,比如电池端要从8A的电流,ibus限流4A左右;第一充电芯片和第二充电芯片的充电电流分配主要由△R1、△R2、R3/R4和Ratio决定,软件不可控制:在△R1=△R2=0、Ratio-m=Ratio-s条件下,第一充电芯片和第二充电芯片的充电电流平均分配;在△R1>0、△R2>0、Ratio-m>Ratio-s条件下,第一充电芯片的充电电流会小于第二充电芯片的充电电流,即总的等效阻抗越大,充电电流越小。但在实际应用中由于走线差异,导致△R1、△R2存在,从而导致双充电芯输出的电流不相等(即Ibus-m≠Ibus-s,Ibat-s≠Ibat-m)。
如初始默认状态下,第一切换单元的N1连接M1,N2连接M2,如图7所示;当△R1>0、△R2>0、Ratio-m>Ratio-s时,第一充电芯片的充电通路阻抗Ra=R1+R2+△R1+△R2+Ration-m+R3,电流Ia=Vbus/Ra;第二充电芯片的充电通路阻抗Rb=R1+R2+Ration-s+R4,电流Ib=Vbus/Rb;由此可知Ib>Ia,导致第二充电芯片的温度T2上升速度大于第一充电芯片的温度T1上升速度。
随着充电时间增加,温度检测单元中RT1/RT2的阻值变化,当第二充电芯片的温度T2与第一充电芯片的温度T1之间的温度差大于预设门限,即T2-T1>△T时,CPU控制第一切换单元切换导通状态,此时第一切换单元的N1连接M2,N2连接M1,如图8所示。此时第一充电芯片的充电通路阻抗Ra’=R1+R2+△R1+Ration-m+R4,电流Ia’=Vbus/Ra’;第二充电芯片的充电通路阻抗Rb’=R1+R2+Ration-s+△R2+R3,电流Ib’=Vbus/Rb’;经过开关切换后,第二充电芯片的充电通路阻抗大于原始默认状态阻抗,即Rb’>Rb,因此切换后第二充电芯片输出电流小于默认状态下输出电流,即Ib’<Ib,因此第二充电芯片的温度上升趋势变缓慢,使得第一充电芯片和第二充电芯片的温度差拉近。
在继续充电的过程中,如果第二充电芯片的温度T2与第一充电芯片的温度T1之间的温度差小于或等于预设门限,即T2-T1≤△T’时,第一切换单元切回初始默认状态,即第一切换单元的N1连接M1,N2连接M2,如图7所示。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
尽管已描述了本申请实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上就本申请实施例的充电模组和电子设备进行了说明,以下针对应用于上述电子设备的充电控制方法进行说明:
如图9所示,本发明实施例提供一种充电控制方法,包括:
步骤81:在对所述电池进行充电的情况下,通过所述温度采集单元获取所述目标温度信息。
步骤82:在所述目标温度信息满足第一条件的情况下,控制所述第一切换单元处于所述第一导通状态。
步骤83:在所述目标温度信息满足第二条件的情况下,控制所述第一切换单元处于所述第二导通状态。
具体的,第一充电条件和第二充电条件可以参见上述充电模组的实施例,为避免重复,这里不再赘述。
该实施例中,由于第一充电线路和第二充电线路对应的阻抗值不同,导致第一充电芯片和第二充电芯片的温升不同,这样通过第一切换单元可以实现第一充电芯片和第二充电芯片分别与第一充电线路和第二充电线路之间的切换,从而避免了第一充电芯片和第二充电芯片的温差过大,并避免由于降低输入电压来降低温升而造成的充电效率降低,从而在保证降低充电芯片温升的同时还保证了充电效率。
本发明实施例提供一种充电控制方法,包括:
在对所述电池进行充电的情况下,获取所述第一充电芯片对应的第一充电参数以及所述第二充电芯片对应的第二充电参数。
根据所述第一充电参数和所述第二充电参数,控制所述第一切换单元从所述第一导通状态切换至所述第二导通状态,或者控制所述第一切换单元从所述第二导通状态切换至所述第一导通状态。
可选地,该第一充电参数可以是第一充电芯片对应的充电通路阻抗值,相应的第二充电参数可以是第二充电芯片对应的充电通路阻抗值;或者,第一充电参数可以是第一充电芯片在充电过程中的温度值,第二充电参数可以是第二充电芯片在充电过程中的温度值。
可选地,在该第一充电参数可以是第一充电芯片对应的充电通路阻抗值,相应的第二充电参数可以是第二充电芯片对应的充电通路阻抗值的情况下,可以根据第一充电线路和第二充电线路各自对应的阻抗值,控制第一切换单元从所述第一导通状态切换为第二导通状态,或者从第二导通状态切换为第三导通状态。如根据第一充电线路对应的阻抗值和第二充电线路的对应的阻抗值之间的差值,结合充电模组的工作环境(如环境温度)预先模拟的第一切换单元13的切换时间曲线,控制第一切换单元按照预设时间进行切换。
可选地,在第一充电参数可以是第一充电芯片在充电过程中的温度值,第二充电参数可以是第二充电芯片在充电过程中的温度值的情况下,所述获取所述第一充电芯片对应的第一充电参数以及所述第二充电芯片对应的第二充电参数,可以包括:
采集所述第一充电芯片的第一温度值以及所述第二充电芯片的第二温度值;将所述第一温度值确定为所述第一充电参数,以及将所述第二温度值确定为所述第二充电参数。
可选地,根据所述第一充电参数和所述第二充电参数,控制所述第一切换模组从所述第一导通状态切换至所述第二导通状态,包括:
在所述第一温度值与所述第二温度值之间的差值大于第三预设门限的情况下,控制所述第一切换模组从所述第一导通状态切换至所述第二导通状态;
根据所述第一充电参数和所述第二充电参数,控制所述第一切换模组从所述第二导通状态切换至所述第一导通状态,包括:
在所述第一温度值与所述第二温度值之间的差值小于或等于所述第三预设门限的情况下,控制所述第一切换模组从所述第二导通状态切换至所述第一导通状态。
上述方案中,由于第一充电线路和第二充电线路对应的阻抗值不同,导致第一充电芯片和第二充电芯片的温升不同,这样通过第一切换单元可以实现第一充电芯片和第二充电芯片分别与第一充电线路和第二充电线路之间的切换,从而避免了第一充电芯片和第二充电芯片的温差过大,并避免由于降低输入电压来降低温升而造成的充电效率降低,从而在保证降低充电芯片温升的同时还保证了充电效率。
以下结合图10对本申请的充电控制方法进行具体说明:
步骤801:启动充电程序,通过检测线材和VBUS电压,判断是否满足快充条件;
802:启动快充程序,检测第一充电芯片和第二充电芯片的充电通路电阻,配置第一充电芯片和第二充电芯片对应的充电电流;
803:采集第一充电芯片和第二充电芯片温度,如通过PMU ADC通道实时检测第一充电芯片和第二充电芯片的NTC电阻采样温度;
804~805:如果第二充电芯片的温度T2与第一充电芯片温度T1的温度差值达到预设门限值,则启动通过第一切换单元切换充电芯片的充电通路,即由默认的N1连接M1,N2连接M2切换到N1连接M2,N2连接M1;
806:继续充电过程,继续通过PMU ADC通道实时检测第一充电芯片和第二充电芯片的NTC电阻采样温度;
807~808:如果第二充电芯片的温度T2与第一充电芯片温度T1之间的温度差小于或等于预设门限值,则启动通过第一切换单元切换充电芯片的充电通路,由当前的N1连接M2,N2连接M1,切换到默认的N1连接M1,N2连接M2;
重复步骤803,继续通过PMU ADC通道实时检测第一充电芯片和第二充电芯片的NTC电阻采样温度。
本申请实施例中,通过在充电模组中设置针对双充电芯片的NTC检测和用于充电通道切换的第一切换单元,并根据检测到的双充电芯片之间的温度差,控制充电芯片与电池之间的充电通道的切换,可以有效均衡双充电芯片输出走线阻抗差异带来的电流差异,达到动态均衡双充电芯片温度的目的,从而可以最大化保持双充电芯片输出电流,保证充电效率,缩短因温升限流引起的充电时间损失。
可选的,如图11所示,本申请实施例还提供一种电子设备900,包括处理器901,存储器902,存储在存储器902上并可在所述处理器901上运行的程序或指令,该程序或指令被处理器901执行时实现上述充电控制方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
需要注意的是,本申请实施例中的电子设备包括上述所述的移动电子设备和非移动电子设备。
图12为实现本申请实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。
该电子设备1000包括但不限于:射频单元1001、网络模块1002、音频输出单元1003、输入单元1004、传感器1005、显示单元1006、用户输入单元1007、接口单元1008、存储器1009、以及处理器1010等部件。
本领域技术人员可以理解,电子设备1000还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池),电源可以通过电源管理系统与处理器1010逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图12中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定,电子设备可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置,在此不再赘述。
其中,处理器1010,用于在对所述电池进行充电的情况下,通过所述温度采集单元获取所述目标温度信息;在所述目标温度信息满足第一条件的情况下,控制所述第一切换单元处于所述第一导通状态;在所述目标温度信息满足第二条件的情况下,控制所述第一切换单元处于所述第二导通状态。
本申请实施例中的电子设备1000,由于第一充电线路和第二充电线路对应的阻抗值不同,导致第一充电芯片和第二充电芯片的温升不同,这样通过第一切换单元可以实现第一充电芯片和第二充电芯片分别与第一充电线路和第二充电线路之间的切换,从而避免了第一充电芯片和第二充电芯片的温差过大,并避免由于降低输入电压来降低温升而造成的充电效率降低,从而在保证降低充电芯片温升的同时还保证了充电效率。
应理解的是,本申请实施例中,输入单元1004可以包括图形处理器(GraphicsProcessing Unit,GPU)10041和麦克风10042,图形处理器10041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。显示单元1006可包括显示面板10061,可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板10061。用户输入单元1007包括触控面板10071以及其他输入设备10072。触控面板10071,也称为触摸屏。触控面板10071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备10072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆,在此不再赘述。存储器1009可用于存储软件程序以及各种数据,包括但不限于应用程序和操作系统。处理器1010可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等,调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1010中。
本申请实施例还提供一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有程序或指令,该程序或指令被处理器执行时实现上述充电控制方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
其中,所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质,包括计算机可读存储介质,如计算机只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等。
本申请实施例另提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现上述充电控制方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
应理解,本申请实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。
Claims (10)
1.一种充电模组,其特征在于,包括:第一充电芯片、第二充电芯片、温度采集单元和第一切换单元;
所述第一充电芯片的电流输入端与充电接口连接,所述第一充电芯片的电流输出端与所述第一切换单元连接;
所述第二充电芯片的电流输入端与所述充电接口连接,所述第二充电芯片的电流输出端与所述第一切换单元连接;
所述温度采集单元用于采集目标温度信息;其中,所述目标温度信息包括所述第一充电芯片的第一温度信息和所述第二充电芯片的第二温度信息中的至少一个;
所述第一切换单元通过第一充电线路和第二充电线路与电池连接,所述第一切换单元在第一导通状态和第二导通状态之间可切换,所述第一充电线路对应的阻抗值与所述第二充电线路对应的阻抗值不同;
其中,在所述目标温度信息满足第一充电条件的情况下,所述第一切换单元处于所述第一导通状态,所述第一充电芯片通过所述第一充电线路与所述电池导通,所述第二充电芯片通过所述第二充电线路与所述电池导通;在所述目标温度信息满足第二充电条件的情况下,所述第一切换单元处于所述第二导通状态,所述第一充电芯片通过所述第二充电线路与所述电池导通,所述第二充电芯片通过所述第一充电线路与所述电池导通。
2.根据权利要求1所述的充电模组,其特征在于,所述温度采集单元包括:第一温度采集元件;
所述第一温度采集元件与目标芯片的距离在预设范围内,所述第一温度采集元件用于采集所述目标芯片的目标温度信息;其中,所述目标芯片为所述第一充电芯片和所述第二充电芯片中的一个;
其中,所述第一充电条件为所述目标温度信息对应的温度值小于第一预设门限,所述第二充电条件为所述目标温度信息对应的温度值大于或等于第二预设门限;所述第一预设门限小于或等于所述第二预设门限。
3.根据权利要求2所述的充电模组,其特征在于,第一温度采集元件为第一热敏电阻。
4.根据权利要求1所述的充电模组,其特征在于,所述温度采集单元包括:第二温度采集元件和第三温度采集元件;
所述第二温度采集元件与所述第一充电芯片的距离在预设范围内,所述第一温度采集元件用于采集所述第一充电芯片的第一温度信息;
所述第三温度采集元件与所述第二充电芯片的距离在预设范围内,所述第三温度采集元件用于采集所述第二充电芯片的第二温度信息;
其中,所述第一充电条件为所述第一温度信息对应的温度值与所述第二温度信息对应的温度值之间的差值小于或等于第三预设门限;所述第二充电条件为所述第一温度信息对应的温度值与所述第二温度信息对应的温度值之间的差值大于所述第三预设门限。
5.根据权利要求4所述的充电模组,其特征在于,所述第二温度采集元件为第二热敏电阻,所述第三温度采集元件为第三热敏电阻。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的充电模组,其特征在于,所述第一切换单元包括:第一端子、第二端子、第三端子和第四端子;
所述第一端子与所述第一充电芯片连接,所述第二端子与所述第二充电芯片连接,所述第三端子与所述第一充电线路连接,所述第四端子与所述第二充电线路连接;
其中,所述第一导通状态下,所述第一端子与所述第三端子导通,所述第二端子与所述第四端子导通;所述第二导通状态下,所述第一端子与所述第四端子导通,所述第二端子与所述第三端子导通。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的充电模组,其特征在于,所述充电模组还包括:第二切换单元;
所述第一充电芯片和所述第二充电芯片均通过所述第二切换单元与所述充电接口连接;其中,所述第二切换单元通过第三充电线路和第四充电线路与所述充电接口连接;所述第三充电线路对应的阻抗值与所述第四充电线路对应的阻抗值不同;
所述第二切换单元在第三导通状态和第四导通状态之间可切换;其中,在所述目标温度信息满足第一充电条件的情况下,所述第二切换单元处于所述第三导通状态,所述第一充电芯片通过所述第三充电线路与所述充电接口导通,所述第二充电芯片通过所述第四充电线路与所述充电接口导通;在所述目标温度信息满足第二充电条件的情况下,所述第二切换单元处于所述第四导通状态,所述第一充电芯片通过所述第四充电线路与所述充电接口导通,所述第二充电芯片通过所述第三充电线路与所述充电接口导通。
8.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求1至7中任一项所述的充电模组。
9.一种充电控制方法,应用于如权利要求8所述的电子设备,其特征在于,所述方法包括:
在对所述电池进行充电的情况下,通过所述温度采集单元获取所述目标温度信息;
在所述目标温度信息满足第一条件的情况下,控制所述第一切换单元处于所述第一导通状态;
在所述目标温度信息满足第二条件的情况下,控制所述第一切换单元处于所述第二导通状态。
10.一种电子设备,其特征在于,包括处理器,存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求9所述的充电控制方法的步骤。
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